Công thức tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch

Công thức tính hiệu suất, ví dụ gồm giải mã cụ thể với bài xích tập áp dụng về năng suất, thông số hiệu suất được trình bày khôn cùng cụ thể với sâu sắc trong bài viết này. Đặc biệt các trường vừa lòng xuất xắc mắc phải sai lầm lúc giải bài xích toán thù cũng được liệt kê.

You watching: Công thức tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch


CÔNG SUẤT TIÊU THỤ TRONG MẠCH ĐIỆNKHÔNG PHÂN NHÁNH RLrC

(Cuộn dây không thuần cảm gồm r).

I.Công suất tiêu trúc vào mạch RrLC ko phân nhánh (cuộn dây tất cả L,r):

+ Công suất tiêu thú của cả đọan mạch luân phiên chiều: P = UIcosφ hay

Phường. = I2 (R+r)= (fracU^2(R+r)Z^2).

+ Hệ số hiệu suất của tất cả đọan mạch : (cosvarphi = fracR+rZ).

+Công suất tiêu thú trên điện trlàm việc R: quảng cáo = I2.R= (fracU^2RZ^2)

Với Z = (sqrt(R+r)^2+(Z_L-Z_C)^2) 

+Công suất tiêu thú của cuộn dây: Pr = I2 .r = (fracU^2.rZ^2)

+ Hệ số công suất của đọan mạch chứa cuộn dây :(cos varphi _d = fracrZ_d=fracrsqrtr^2+Z_L^2)

(Hay mạch có RLC cuộn dây gồm năng lượng điện trở vào r (R, L, r, C) 

 

*

Ví dụ 1: Một đoạn mạch điện xoay chiều bao gồm một cuộn dây gồm điện trlàm việc thuần r =20Ω với độ trường đoản cú cảm L=(frac0,8pi ) H, tụ điện C= (frac10^-42pi )F và năng lượng điện trsinh hoạt thuần R ráng đổi được mắc nối liền. Điện áp hai đầu đoạn mạch ổn định. Để mạch tiêu thụ công suất cực đại thì R phải có giá trị nào sau đây?

A. 100 Ω. B. 120Ω. C. 60 Ω. D. 80 Ω.

HD: Tính ZL= 80Ω, ZC= 200Ω, theo (17) => R=|ZL- ZC| - r = 100Ω.

See more: Top 10 Bộ Phim Xã Hội Đen Hay Nhất Châu Á Không Nên Bỏ Lỡ, Top 10 Bộ Phim Xã Hội Đen

Chọn A.

lấy ví dụ 2: Một đoạn mạch năng lượng điện xoay chiều bao gồm một cuộn dây có điện trsinh sống thuần r =30Ω cùng độ trường đoản cú cảm L= (frac0,8pi ) H, tụ điện C= (frac10^-34pi ) F và điện trsinh sống thuần R thế đổi được mắc nối liền. Điện áp nhị đầu đoạn mạch ổn định. Để công suất tiêu thụ bên trên R cực đại thì R phải có giá trị nào sau đây?

A. 100 W. B. 120 W. C. 50 W. D. 80 W.


HD: ZL= 80Ω, ZC= 40Ω, theo (17): R2= r2+(ZL- ZC)2 =2500 => R=50 Ω . 

Chọn C

II. Công suất tiêu thụ cực lớn của tất cả đọan mạch R biến đổi :  (L,r,C, ω không thay đổi )

R đổi khác nhằm Pmax: Khi L,C, ω không đổi thì mọt tương tác thân ZL cùng ZC không đổi khác đề xuất sự thay

thay đổi của R không gây nên hiện tượng cộng hưởng

Ta bao gồm P=(R+r)I2= (R+r) (fracU^2(R+r)^2+(Z_L-Z_C)^2)

P. = (fracU^2(R+r)+frac(Z_L-Z_C)^2(R+r)) , nhằm P=Pmax

=> (((R+r)+frac(Z_L-Z_C)^2(R+r))) min  thì : (R+r) =  |ZL- ZC|

Hay: R =|ZL- ZC| -r Công suất tiêu trúc cực to trên (R+r): Pmax = (fracU^2)

III. Công suất tiêu thú cực đại trên R:

Ta có 

*

Để PR:PRmax  ta buộc phải gồm X = ((R+frac(Z_L-Z_C)^2+r^2R)) đạt quý giá min

=> (R=frac(Z_L-Z_C)^2+r^2RRightarrow R=sqrt(Z_L-Z_C)^2+r^2)

Lúc kia PRmax= (fracU^22r+2sqrt(Z_L-Z_C)^2+r^2)

 Lưu ý: Có khi kí hiệu r rứa bởi R0 .


+ví dụ như 3:  Một trở nên trsinh sống R mắc thông liền với cuộn dây bao gồm điện trlàm việc thuần R0 = 15 Ω cùng độ trường đoản cú cảm L = (frac15pi ) H như hình mẫu vẽ. Biết năng lượng điện áp nhì đầu đoạn mạch là uAB= 40(sqrt2)cos100πt (V). Công suất toả sức nóng bên trên biến chuyển trsinh sống hoàn toàn có thể đạt quý hiếm cực đại là từng nào Khi ta dịch chuyển bé chạy của đổi mới trở? Tính cực hiếm của đổi thay trnghỉ ngơi lúc kia với Công suất cực đại đó?

 Giải:

*

Cảm chống : ZL = ωL = trăng tròn Ω; U = 40 V

Công suất toả nhiệt trên R :

*

- Để Pmax thì (R+fracR_0^2+Z_L^2R)min. Vì 2R0 là một số trong những ko đổi=>(R=fracR_0^2+Z_L^2R)

hay R =(sqrtR_0^2+Z_L^2)= 25 Ω cùng Pmax = (fracU^22(R+R_0))=20W

+lấy ví dụ 4: Cho đoạn mạch điện gồm diện trngơi nghỉ R= 40 mắc tiếp nối với cuộn dây có điện trnghỉ ngơi vận động bởi 10 cùng tụ điện tất cả năng lượng điện dung C. Đặt vào 2 đầu đoạn mạch một điện áp u=110(sqrt2) cos ωt, thì điện áp thân 2 bản tụ điện lệch sóng 90o đối với u. Tính năng suất tiêu trúc của toàn mạch .Tính năng suất tiêu thú của cuộn dây?

Giải: Lý tngày tiết mang lại ta điện áp thân 2 phiên bản tụ năng lượng điện lệch sóng 90o đối với i. Mà theo đề thì điện áp thân 2 bạn dạng tụ điện lệch pha 90o đối với u cần vào mạch xảy ra cộng hưởng cho nên vì vậy :


(I_max=fracUR+r=frac11040+10=2,2A)

Công suất toàn mạch: (P_max=fracU^2R+r). Thế số: (P_max=frac110^240+10=242W)

Công suất tiêu thú của cuộn dây: (P_d=rI^2=10.2,2^2=48,4W).

IV. TRẮC NGHIỆM

Câu 1: Mạch năng lượng điện luân chuyển chiều bao gồm thay đổi trlàm việc R, cuộn dây cùng tụ điện mắc tiếp nối. Biết cuộn dây tất cả điện trnghỉ ngơi thuần r = 30Ω, độ từ bỏ cảm L =(frac0,6pi H) , tụ năng lượng điện tất cả năng lượng điện dung C = (frac12pi ) mF. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp luân phiên chiều 220V – 50Hz. Để hiệu suất tiêu thú trên đổi thay trngơi nghỉ đạt cực to thì quý giá của đổi mới trở cần bằng

A. 0 B. 10 C. 40. D. 50.

HD: Công suất bên trên biến đổi trsống cực to khi (R=sqrtr^2+(Z_L-Z_C)^2) Thế số : (R=sqrt30^2+(60-20)^2=50Omega)

Chọn D.

See more: Xem Chuyển Số Thành Chữ Tiếng Anh, Chuyển Đổi Số Sang Tiếng Anh

Câu 2: Một đoạn mạch thông suốt bao gồm cuộn dây bao gồm năng lượng điện trngơi nghỉ thuần r = 100(sqrt3Omega) cùng độ từ bỏ cảm L = 0,191 H, tụ năng lượng điện bao gồm năng lượng điện dung C = 1/4π(mF), điện trsinh sống R có giá trị thay đổi được. Điện áp đặt vào nhì đầu đoạn mạch u = 200(sqrt2)cos(100πt) V. Ttốt đổi giá trị của R để hiệu suất tiêu trúc trong mạch đạt cực to. Xác định giá trị cực to của hiệu suất trong mạch.


A. 200 W B. 228W C. 100W D. 50W

 

*

Chọn B

TÓM TẮT CÁC CÔNG THỨC VỀ CÔNG SUẤT

*

Tải về

Luyện Những bài tập trắc nghiệm môn Vật lý lớp 12 - Xem ngay